[Oniravach]

Buenos días,

Ultimamente he tenido algo de tiempo y me he puesto a investigar un poco sobre el tema. Y me ha surgido una duda/problema que expongo al final.

La dureza permantente del agua (GH) viene dada por la cantidad de iones divalentes disueltos en la misma, fundamentalmente calcio y magnesio (aunque también aunque en menor proporción Fe2+, Mn2+, Ba2+ y Sr2+).

Se utilizan varias unidades aunque las más habituales son:
- Grados franceses (ºfH) equivalente a 10 mg/L de CaCO3.
- Grados alemanes (ºdH) equivalente a 10 mg/L de CaO (o lo que es lo mismo 17.8 mg/L de CaCO3).

Sabiendo esto podemos obtener la fórmula:
- Dureza (ºdH) = ((Ca2+/40.078)+(Mg2+/24.305))*5.60774
- Dureza (ºfH) = ((Ca2+/40.078)+(Mg2+/24.305))*10.00869

Ahora viene mi problema, utilizando los datos de EMAYA (empresa suministradora de agua de Palma de Mallorca):



Los valores que me salen a mi para la dureza son:
- 9.4ºdH
- 16.8ºfH

Que no se parecen en nada a los ofrecidos por EMAYA (15ºdH y 26ºfH).
(Dos o tres grados lo entendería por la incertidumbre en las medidas pero se trata de un 50% de diferencia lo cual es demasiado)
En principio las fórmulas estan bien porque he comparado los resultados con alguna de las miles de calculadoras de dureza que hay por internet. Y en principio en el agua de consumo doméstico no debería haber ninguna cantidad significativa de otros cationes divalentes.

Si alguien pudiera iluminarme sobre esta paradoja se lo agradecería.

[Dudo]

Yo no sé que tiene ese agua, pero si te puedo decir que tiene mucho residuo seco para la cantidad de Ca y Mg que hay, y eso es lo que interfiere en la medida de dureza, que por cierto, no dicen si es temporal o total...

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El problema de la dureza es que hay diversas foras de medirla y cada forma da resultados totalmente distintos, si no sabes con qué método han medido no sabes lo que están midiendo.

Las fórmulas que comentas sólo son válidas si mides con un test de GH para acuariofilia.

[Oniravach]

Buenos días,

Primera cosa: Donde puse "Dureza permanente" quería poner "Dureza Total".

Por otro lado: Aunque es cierto que para medir la dureza total existen diferentes formas de hacerlo, las más ampliamente utilizadas son las "Titulaciones Complejométricas". El agente quelante más empleado es el EDTA (ácido etilendiaminotetraacético) y como indicador metalocrómico se suele utilizar "Negro de eriocromo T". Aun así los distintos métodos deberían dar resultados parejos entre sí (incluidos los test de GH para acuariofília).

Como seguía con la mosca detrás de la oreja (y tuve la oportunidad) he medido por mi mismo el calcio y el magnesio del agua del grifo (de Palma de Mallorca) en medio ácido (para evitar posibles precipitaciones) obteniendo los siguientes datos:
- Calcio: 65 mg/L
- Magnesio: 31.2 mg/L
Con estos datos el cálculo de dureza me da 16.4 ºdH, la cual si que se parece a la de EMAYA (15ºdH).

Finalmente respecto al residuo seco (como curiosidad):
Este se mide tras la evaporación del agua a 180ºC, en estas condiciones el CaCO3 y MgCO3 se encuentran en su forma anhidra (creo que no existe forma hidratada), el CaSO4 en forma hemihidratada (CaSO4 * 1/2 H2O) y el MgSO4 en forma heptahidratada (MgSO4 * 7 H2O).
Suponiendo que no existan otras sales o que su concentración sea despreciable y que la relación molar CaCO3/MgCO3 y CaSO4/MgSO4 sea igual (lo cual es mucho suponer, pero como aproximación nos valdría) y utilizando el residuo seco que nos da EMAYA (404 mg/L) y las concentraciones de Calcio y magnesio mías, me sale:

- CO3: 112.7 mg/L
- SO4 (hidratado): 195.1 mg/L
- SO4: 98.7 mg/L

Es decir se trataría de un agua con una concentración apreciable de sulfatos, de ahí el elevado residuo seco. Lo único que he encontrado al respecto de los sulfatos es lo siguiente: "La reglamentación técnico-sanitaria española establece como valor orientador de calidad 250 mg/l y como límite máximo tolerable 400 mg/l, concentración máxima admisible. ".
Pero no se su aplicación práctica en acuariofília.
Supongo que a partir del valor de kH se podría determinar la concentración de carbonato para confirmar los cálculos, pero no dispongo de dicho test.

Espero no haber sido demasiado pesado y espero vuestras críticas (constructivas eso si).

[Dudo]

En realidad al calcular el residuo seco se pierden parte de los carbonatos, porque con el calor se produce que:

CaCO3 ==> CaO + CO2
MgCO3 ==> MgO + CO2

De hecho un método de medir la dureza es evaporar el agua, y mediríamos la dureza permanente, que es la que no se elimina por evaporización, y otra forma de medir la dureza total es medir la dureza permanente, la dureza temporal (la de carbonatos) y sumarlas.

El tema es que habría que saber cómo miden ellos para saber que exactitud tienen esos resultados que proponen.

¿Cómo has medido tú el calcio y el magnesio?

[Oniravach]

Uff, esto se esta volviendo complejo.

En general NO estoy de acuerdo, pero vayamos por partes:

-El paso de CaCO3 a CaO y de MgCO3 a MgO, en condiciones normales (25ºC y 1 Atmósfera), son reacciones no espontáneas, para que estas se produzcan de manera espontánea (sin catalizadores ni aumento de presión), la temperatura que hay que alcanzar es aproximadamente de 400ºC para el caso de MgCO3 y de 900ºC para el del CaCO3. Dado que la temperatura máxima que se alcanza para la determinación del residuo seco es de 180ºC, estas reacciones no tendrán lugar (en una cantidad apreciable).

- Clásicamente la dureza total (calcio + magnesio), se mide mediante titulación complejiométrica a pH 10 (esto es importante) mediante la adición de EDTA usando como indicador Negro de Eriocromo T.
Dado que la solubilidad de los carbonatos es mayor en agua fría que en caliente, si llevamos a ebullición esta, los carbonatos precipitarán; midiendo la dureza del agua tras ebullición, mediremos la Dureza Permanente (calcio + magnesio en forma de nitratos, fosfatos, cloruros,...). La dureza temporal se determina mediante la diferencia de la total menos la permanente.

-En acuariofília normalmente lo que determinamos como kH es la alcalinidad total, es decir la capacidad del agua para neutralizar ácidos y viene dada por la concentración de carbonatos y bicarbonatos presentes en la misma (pero también otras especies como fosfatos,...). Se basa en la capacidad tamponante del equilibrio carbonato/bicarbonato/H2CO3. Si añadimos un ácido fuerte (Por ejemplo HCL) sobre la disolución y usamos un indicador de pH (por ejemplo naranja de metilo/verde de bromocresol), podemos determinar la concentración de carbonato en función de la concentración de ácido y el volumen necesario para bajar el pH a aproximadamente 4.5

[Del]

Hola a todos. Hay que ver el nivel que se ha puesto por aquí!

Yo soy un tipo muy simple, así que voy a proponer una teoría, que siguiendo el principio de la navaja de ockham sería la buena

Si las medidas son distintas ¿será que el agua que se esté midiendo también sea distinta?

Saludos!

[Oniravach]

Buenas noches Del,

Por supuesto son aguas distintas, la de EMAYA es de septiembre y la que yo he medido es de mediados de octubre, y aquí en Mallorca la calidad del agua varía mucho dependiendo de las precipitaciones y el nivel de los embalses usan más o menos agua de la desaladora, y dependiendo de la zona de la ciudad en la que vivas la mezcla de agua que te llega es distinta.

De todas formas el inicio de la conversación venía porque no me cuadraban los datos de Ca2+ y Mg2+ respecto a la dureza que proporciona la empresa suministradora de agua, y como bien dice Dudo tampoco cuadran respecto al residuo seco (No hay suficiente Ca2+ y Mg2+ para todo el residuo seco que dice que tiene aún siendo todos sulfatos), luego ya nos hemos liado con reacciones de descomposición térmica, metodología analítica, etc... (Y como a mi no me gustan nada estos temas,... )

[Dudo]

¿Entonces dejamos el tema de la descomposición térmica? ?
No, en serio, mañana con un teclado escribo un poco más al respecto, pero de momento insisto en que sin saber los métodos de análisis no sabemos realmente que miden y por tanto no sabemos si es coherente o no.

Por ejemplo, si el residuo seco lo han sacado a partir de la conductividad (hay que ser cutre) puede salir anormalmente alto si el agua tiene cloruros y sodio y lo cuentan como carbonatos y calcio.

¿Crees que habría posibilidad de preguntarles por los métodos analíticos?

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Lo mismo a ellos si les precipitan el calcio y el magnesio antes del análisis o en el agua no están per se totalmente disueltos

[Del]

jejeje
De eso me había enterado. Quiero decir que quizás la medida de dureza la hace un operario en un sitio y el resto de las medidas la hacen en un laboratorio a partir de una muestra sacada de otro lado ... por ejemplo
Lo cual no quita que el tema de conversación sea interesante

[Oniravach]

Buenas tardes,
Siento haber tardado tanto en responder, pero he estado muy liado ultimamente.
En la página web de EMAYA viene un apartado para solicitar análisis de agua y en el te pone la metodología que emplea:
-Dureza: Complexometría
-Residuo Seco: Desecado a 110ºC y pesada.
-Calcio y Magnesio: Complexometría, Cromatografía Iónica o Absorción Atómica.

Es de suponer que para sus medidas usaran la absorción atómica siendo este el "Gold Standard" (al menos en el caso del magnesio, creo recordar aunque esto lo digo de memoria y me puedo equivocar).

Finalmente ha salido el análisis de Octubre:


Los datos son similares a los de septiembre, pero sorprendentemente aún con más residuo seco, y la dureza me sigue sin cuadrar...

[Dudo]

Puede ser que parte del Ca y el Mg no estén disueltos, sino en suspensión.

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También creo que tiene bastante Cl y Na, que suben el residuo pero no la dureza, ya que la conductividad del agua es mayor que lo que darían las sales de Ca y Mg.